Церковь в честь иконы Божией Матери «Знамение» построена в Арзамасе в 1801 году. Этот храм являлся зимним в приходе утраченной в советское время церкви в честь Троицы Живоначальной.
В годы советской власти в здании Знаменской церкви размещался планетарий, затем банк.
В начале 2000-х годов храм был передан Свято-Духовскому приходу.
13 ноября 2010 года архиепископ Нижегородский и Арзамасский Георгий совершил чин освящения храма в честь иконы Божией Матери «Знамение».
С 2023 года церковь приписана к арзамасскому Николаевскому женскому монастырю. В настоящее время храм закрыт на капитальный ремонт, богослужения не совершаются.
